不同温度下同质外延生长单晶金刚石的应力分析

摘要

本文利用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)对不同温度区间下同质外延单晶金刚石的应力作出了相关研究,讨论了不同温度区间下单晶金刚石内部产生应力的原因。结果表明在低温区间(700~720℃)与高温区间(870~890℃)下生长金刚石内部均产生裂纹,总应力以本征应力为主,且以拉应力形式呈现。低温区间(700~720℃)下由于内部石墨杂质的生成使之产生过大的拉应力,而高温区间(870~890℃)下则是由于单晶金刚石生长面多晶点的出现导致拉应力集中从而产生裂纹。在合适的温度区间(770~830℃)下能同质外延生长出无裂纹高质量的单晶金刚石,总应力较小且热应力为主,以压应力形式呈现。